Её первый муж — актёр Том Круз (1990—2001), второй — музыкант и певец Кит Урбан. До первого замужества у актрисы был роман с австралийским актёром Маркусом Грэмом в 1980-х. Затем Николь встретила своего будущего мужа Тома Круза на съёмках фильма «Дни грома» в декабре 1989 года; между ними завязался роман, Круз развёлся с женой Мими Роджерс, и пара поженилась в канун Рождества того же года в городе Телурайд в штате Колорадо.